Biyonik Solucanlara Dayalı Origami Robotlar
Biyolojik esinli robotlar; belirli biyolojik sistemlerin görünümünü, hareketlerini ve/veya işlevlerini taklit eden robotik sistemler, gerçek dünyadaki sorunların daha verimli ve güvenilir bir şekilde çözülmesine yardımcı olabilir. Geçtiğimiz yirmi yıl boyunca robotikçiler; bazıları meyve sinekleri, solucanlar ve diğer küçük organizmalardan ilham alan bu robotların sayısını giderek artırdı.
Çin Petrol Üniversitesindeki (Doğu Çin) araştırmacılar kısa bir süre önce doğuya özgü kağıt katlama sanatı origamiyi temel alan bir vücut yapısına sahip solucandan ilham alan bir robot geliştirdi. Bioinspiration & Biomimetics dergisinde tanıtılan bu robotik sistem; manyetik kuvvetlere tepki veren, solucanların hareketlerini taklit etmek için vücudunu sıkıştıran ve büken aktüatörlere dayanıyor.
Robotu geliştiren araştırmacılardan Jianlin Liu; Tech Xplore’a yaptığı açıklamada, “Yumuşak robotik, araştırma grubumuzun çok önem verdiği, gelecek vaat eden bir alan.” dedi. “Bu alandaki mevcut araştırma literatürünü incelerken, solucandan esinlenen robotlar gibi biyonik robotların keşfedilmeye değer bir konu olduğunu gördük. Bu nedenle mevcut literatüre dayanarak solucan benzeri bir origami robot üretmeye koyulduk. Birkaç farklı yapı tasarlayıp inceledikten sonra, robotumuz için belirli bir örgü modeline odaklanmayı seçtik.”
Liu ve meslektaşları tarafından yaratılan solucandan ilham alan robot; origami tabanlı bir omurga, gövdesinin içinde 24 manyetik tabaka ve gövdesinin dış kısmında iki NdFeB mıknatıstan oluşuyor. Robotun omurgası, kağıt örgü origami deseni izlenerek oluşturuldu.
Solucandan ilham alan robotun şematik diyagramı.
Manyetik kuvvetlere maruz kaldığında, robotun gövdesi deforme olur ve sıkışır, bu da toprak solucanlarının ve diğer sürünen, solucan benzeri organizmalarınkine benzeyen hareket modelleriyle sonuçlanır. Temel olarak kağıt ve mıknatıslara dayandığı için sistem düşük maliyetli, imalatı kolay ve çok hafiftir.
Liu, “Bu makalede önerilen origami yapısı, solucanların ve diğer solucan benzeri canlıların hem görünümünü hem de yapısını yeniden üretiyor.” dedi. “Son yıllarda tanıtılan birkaç robot, manyetik harekete dayanıyor ve bu robotlar boru hatlarının ve diğer dar ortamların temizlenmesi gibi farklı uygulamalar için değerli olabilir. Çalışmamız origami robot alanını büyük ölçüde zenginleştirebilir ve yeni gelişmiş ekipmanların geliştirilmesine ilham verebilir.”
İlk simülasyonlarda araştırmacılar robotlarını inç kurdu, Omega ve hibrit hareketler olarak adlandırdıkları üç farklı hareket türünü üretmek için kullandılar. Bu farklı hareket tarzları, robotlarının daha gelişmiş bir versiyonunun; engellerden kaçınmak, duvarlara tırmanmak, boruların içinde sürünmek veya küçük paketleri teslim etmek gibi farklı görev türlerini etkili bir şekilde yerine getirmesine olanak sağlayabilir.
Araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen sıkıştırma ve çekme testleri
Liu ve meslektaşları gelecekte robotlarının tasarımını daha da geliştirmeyi ve daha gelişmiş biyolojik esinli robotik sistemler yaratmayı planlıyor. Ayrıca, çalışmalarının diğer araştırma ekiplerine, çok çeşitli gerçek dünya sorunlarının daha verimli bir şekilde çözülmesine yardımcı olabilecek benzer solucan esinli robotlar yaratmaları için ilham vereceğini umuyorlar.
Liu, “Biyonik solucanlara dayalı origami robotların geliştirilmesi umut verici bir araştırma konusu ve gelecekteki çalışmalarımda bunu daha fazla keşfetmeyi planlıyorum.” diye ekledi. “Örneğin, belirli uygulamalar için değerli olabilecek özellikle solucanlardan veya diğer solucanlardan esinlenen özelliklere sahip daha fazla origami prototip robotu tasarlamak istiyorum. Son olarak, diğer çalıştırma yöntemlerine odaklanmak da araştırmamızı potansiyel olarak zenginleştirebilir.”
Kaynak: https://techxplore.com
Derleyen: Simge Kara
İnsan Beynini Taklit Eden Robot, Kendi Başına Bir Labirentten Çıkmayı Başardı